UF를 이용한 용존성 유기물질 제거시 운전조건이 파울링에 미치는 영향

Effect of Operating Conditions on the Fouling of UF Membrane in Treatment of Dissolved Organic Matter

UF를 이용한 용존성 유기물질 제거시 파울링을 저감할 수 있는 운전인자를 알아보기 위하여 pilot plant 규모의 중공사형 UF막을 다양한 실험조건에서 운전하였다. 연구결과 유입압력이 높으면 막표면에 생성된 케익의 압밀화화 흡착이 증대되어 막간차압의 증가폭과 투과플럭스 감소폭이 커졌다. 역세효과는 역세압을 높여서 유효압을 증가시키거나 역세빈도를 짧게 할수록 좋았다. 유효압이 증가할수록 역세후 막표면의 오염물질이 감소하고 역세빈도가 짧을수록 재순환수의 오염물질농도가 감소하기 때문이다. 파울링과 상관성이 높은 운전인자는 역세압, 유입압력, 회수율, 누적투과플럭스, 투과플럭스였다. 이 중 역세압력이 파울링과 가장 밀접한 관계가 있었고 유입압력이 두 번째로 상관성이 높았다. 이것으로 보아 막표면의 케익층 압밀화와 흡착의 원인이 되는 압력이 파울링과 밀접한 관계가 있는 것으로 생각된다.

Operating conditions for reduction of membrane fouling in treatment of dissolved organic matter by UF membrane process were investigated by pilot-scale plant using various operating conditions. As inlet pressure increased, increament of transmembrane pressure and flux decline were faster. The reason was due to the increase in adsorption of dissolved organic matter and the development of cake layer compression on the membrane surface. When efficient pressure (the difference of pressure between backwash and transmembrane pressures) was high, small amount of pollutant was retained on the membrane surface. When backwash was frequently conducted, low concentration of pollutant was maintained in recycling water. Therefore, backwash could be efficiently conducted with high efficient pressure and high frequency. Fouling rate was correlated with backwash and inlet pressures, recovery rate and cumulative permeated volume. Among the operating parameters backwash pressure was most closely related to fouling rate and inlet pressure was next to backwash pressure. It seems that the fouling was strongly related to pressure which leads to the cake layer compression and adsorption of dissolved organic matter.